炸药柱热爆炸临界环境温度的研究

测定了改性１１０５（Ｇ１１０５）和聚奥１５９（ＪＯ１５９）两种塑料粘结炸药柱的３种尺寸、（ｄ×ｌ分别为１０ｍｍ×２０ｍｍ，２０ｍｍ×３０ｍｍ，３０ｍｍ×４０ｍｍ）在非限定条件下的热爆炸临界环境温度；计算了在Ｔｈｏｍａｓ边界条件下（０＜Ｂｉ＜∞），３种长径比圆柱材料的热爆炸临界判据．结果表明，使用由ＤＳＣ分析出的热动力学数据可以很好地计算热稳定性较好的炸药技的热爆炸临界环境温度．

传热系数随温度变化对化学放热系统临界环境温度的影响

将传热系数考虑为温度的函数,研究由传热系数随温度变化对化学放热系统的临界环境温度的影响。假设传热系数随温度变化的函数为幂函数,并通过分析发现:在幂函数假设条件下,不考虑传热系数随温度变化时,所求出的临界环境温度是考虑传热系数随温度变化时所求出的临界环境温度的最小值。研究了考虑传热系数随温度变化对系统的热安全性评价的作用。

化学放热系统热爆炸临界值的随机性

提出了化学放热系统热爆炸临界值的随机性问题,并定义了化学放热系统的热安全度和可靠度。将LambertW函数计算出的化学放热系统临界环境温度和系统实际所处环境温度均看作随机变量,假定化学放热系统临界环境温度服从正态分布,应用应力-强度干涉理论计算化学放热系统的热爆炸概率值。化学放热系统热爆炸概率值的计算使热爆炸理论的研究从确定性理论向随机性理论发展。

高压直流XLPE绝缘电缆载流量的数值算法及特性分析

载流量是电缆传输能力的重要指标,直接影响高压直流电缆的运行可靠性和经济性。根据直流电缆绝缘层中电场分布的特点,提出了基于等效电导率的绝缘层内外侧电场分布的解析计算方法,并以±535 kV交联聚乙烯绝缘直流电缆为例,同时考虑电缆导体最高运行温度和绝缘层最大允许温差,得到不同运行工况下高压直流电缆的负载控制域。结果表明:电-热场解耦方法能有效分析直流电缆的载流量和应用特性,其中绝缘层最大温差是限制临界环境温度以下直流电缆载流量的核心因素,在此临界环境温度下,提升导体最高运行温度对载流量影响有限,而优化绝缘材料耐电性能和电缆结构才是提升载流量的关键。

不同燃烧条件对燃气火焰NO_x生成量的影响

以甲烷火焰和液化石油气火焰为研究对象,通过试验考察了它们在不同预混度和不同环境温度条件下的NOx排放特性。结果表明,对于甲烷火焰和液化石油气火焰,存在一个临界环境温度,在临界环境温度以下,NOx生成量随预混度的变化规律按生成机理可以分为3个阶段:先是快速型NOx起主导作用,然后是快速型NOx和热力型NOx共同起作用,最后是热力型NOx起主导作用;在临界环境温度以上,始终是热力型NOx起主导作用。研究还表明,在一定环境温度范围以内,全扩散或低预混度时,NOx生成量和环境温度基本上是二次函数的关系;全预混或高预混度时,NOx生成量基本上不随环境温度变化。

三基发射药M32和SD的热安全性

借助不同升温速率（β）下，三基发射药M32和SD的非等温DSC曲线的onset温度（Te）和最大峰温（Tp），利用Kissinger法和Ozawa法求得的热分解反应活化能（EK和EO）和指前因子（AK），标准方法GJB 772A-97-406.1，401.2和409.1确定的比热容（Cp）、密度（ρ）和热导率（λ），以及分解热（Qd，取爆热之半）数据，由Zhang-Hu-Xie-Li公式、Smith方程和Wang-Du公式求得了三基发射药M32和SD在β→0时的Te和Tp值（Te0和Tp0）、热点火温度（TTIT）、绝热至爆时间（tTIad）、半径为0.05 m的圆柱和球状三基发射药M32和SD装药被373 K环境包围的热感度概率密度函数S（T）与温度（T）的关系曲线、S（T）-T曲线峰值温度（TS（T）max）及热安全度（Sd）和热爆炸临界环境温度（Tacr）。结果表明，三基发射药SD的热安全性优于M32，绝热分解至爆炸的加速趋势为：后者小于前者。

电站直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑及数值模拟

低温环境条件下,直接空冷系统冷却性能出色,但也面临空冷凝汽器翅片管束冻结的风险。揭示不同环境气象条件和系统运行模式下空冷系统性能变化规律,提出直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑,对于机组的安全经济运行具有重要意义。以机组实现阻塞背压运行为目标,约束条件为管束出口凝结水状态,开发直接空冷系统控制逻辑。首先,当风机满转速运行且管束出口凝结水不过冷时,确定临界最高环境温度。其次,当风机停转且管束出口凝结水温度等于0℃时,确定临界最低环境温度。再次,以管束出口凝结水不过冷为约束条件,通过风机转速调节,实现直接空冷系统的高效运行。最后,通过数值模拟方法,对直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑进行了算例验证。

NEPE推进剂热安全性的理论计算与数值模拟

为了预测不同尺寸乃至大尺寸NEPE推进剂的热安全性,在不同尺寸NEPE推进剂热安全性试验的基础上,基于尺寸与热分解反应表观动力学参数之间的数学关系,采用理论计算和数值模拟方法研究了不同尺寸NEPE推进剂的热安全性。结果表明,某尺寸试验发动机装药热爆炸临界环境温度和延滞期的数值模拟结果为78~79℃、100~150d(79℃);原始的Semenov、Frank-Kamenetskii、Thomas理论算法和有限元算法得出的热爆炸临界环境温度偏高,工程化修改的Semenov理论算法获得的计算结果与试验结果更为接近;长径比为1的药柱在其直径由10 mm递增至3000 mm过程中尺寸增大,热爆炸临界环境温度由130℃逐渐向60℃靠近,且尺寸越小,增大尺寸导致热爆炸临界环境温度降低的效果越明显。

N,N'-二[(2,2,2-三硝基乙基-N-硝基)]乙二胺的热安全性和密度泛函理论研究(英文)

借助N,N'-二[(2,2,2-三硝基乙基-N-硝基)]乙二胺的恒容标准燃烧热(Qc),不同加热速率(β)非等温DSC曲线离开基线的初始温度(T0)、onest温度(Te)、最大峰顶温度,由Kissinger法和Ozawa法所得的热分解反应活化能(EK,EO)和指前因子(AK),从方程lnβi=ln[A0/be0(orp0)G(α)]+be0(orp0)Te(orp)i所得的值be0(orp0),从方程lnβi=ln[A0/(ae0(orp0)+1)G(α)]+(ae0(orp0)+1)lnTe(orp)i所得的ae0(orp0)值,从方程ln(βi/(Tei-T0i))=ln (A0/G(α))+bTei所得的b值,从方程ln(βi/(Tei-T0i))=ln (A0/G(α))+alnTei所得的a值,估算的比热容(cp)、密度(ρ)、热导率(λ)和分解热(Qd,取爆热之半)数据,Zhang-Hu-Xie-Li公式,Hu-Yang-Liang-Xie公式,基于Berthelot方程和Harcourt-Esson方程计算热爆炸临界温度的公式,Smith方程,Friedman公式,Bruckman-Guillet公式,热力学公式和Wang-Du公式,计算了由理想燃烧反应和Hess定律得到的BTNEDA的恒容标准燃烧能ΔcU(BTNEDA,s,298.15K)和标准生成焓ΔfHmθ(BTNEDA,s,298.15K),β→0时的T0、Te和Tp值(T00,Te0和Tp0),热爆炸临界温度(Tbe0和Tbp0),绝热至爆时间(tTIad),撞击感度50%落高(H50),热点起爆临界温度(Tcr),被350K环境包围的半厚和半径为1m的无限大平板、无限长圆柱和球形BTNEDA的热感度概率密度函数,相应于S(T)与T关系曲线最大值的峰温(TS(T)max),安全度(SD),临界热爆炸环境温度(Tacr)和热爆炸概率(PTE)。得到了评价BTNEDA热安全性的下列结果:(1)ΔcU(BTNEDA,s,298.15K)=-(3478.11±6.41)kJ.mol-1和ΔfHmθ(BTNEDA,s,298.15K)=-(53.546.41)kJ.mol-1;(2)T00=438.73K,TSADT=Te0=440.73K,Tp0=446.53K;Tbe0=449.88K,Tbp0=455.28K;(3)当EK=199.5kJ·mol-1,AK=1020.45s-1,cp=1.12J·g-1.K-1,Qd=3226J·g-1,T0=Te0=440.73K,T=Tb=455.26K,f(α)=3(1-α)2/3,a=10-3cm,ρ=1.87g·cm-3,t-t0=10-4s,Troom=293.15K和λ=0.00269J·cm-·1s-·1K-1,H50=15.03cm,tTIad=1.25s,Tcr,hot,spot=333.86K;对无限大平板,TS(T)max=350K,Tacr=345.47K,SD=28.55%,PTE=71.45%;对无限长圆柱,TS(T)max=354.5K,Tacr=349.73K,SD=39.31%,PTE=60.69%;对球,TS(T)max=357.00K,Tacr=352.42K,SD=45.81%,PTE=54.19%。运用密度泛函理论计算获得了BT-NEDA的优化构型及红外光谱,分析了其分子总能量、前沿轨道能量和原子净电荷分布。